[发明专利]一种铝带材连续阳极氧化工艺

说明书

本发明属于铝阳极氧化生产技术领域，具体涉及一种铝带材连续阳极氧化工艺。所述阳极氧化采用的阳极氧化槽为一体结构，所述阳极氧化槽包括上方的工作槽和下方的储备槽，工作槽内设有阴极网格铅板，储备槽通过电解液泵和工作槽相连，工作槽内设有回流至储备槽的溢流口同时，本发明的阳极氧化封孔步骤得到了改进，阳极氧化时间和封孔时间进一步缩短，从而提高了生产效率。

技术领域

本发明属于铝阳极氧化生产技术领域，具体涉及一种铝带材连续阳极氧化工艺。

背景技术

铝材是有色金属中使用最大，应用面最广的金属材料之一，它具有一系列有力的物理、化学和加工性能，其用途广泛；高尖端的科技产品、高档的建筑装饰材料、交通运输、航空航天、灯具照明和电子产品等。

根据铝材的用途不同，有些性能还不够理想，如硬度、耐磨、耐蚀等表面性能，这些性能可以通过阳极氧化对其表面加工处理，扩大铝材应用范围和延长使用寿命，起着重大意义。

以铝卷为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气；在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧（O）和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。

阳极氧化膜由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上成长起来的，后者称为阻挡层（也称活性层）。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是由无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm，为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是由非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成，此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时，膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所决定的，它们都与阳极氧化条件密切相关。

目前铝合金阳极氧化工艺技术，特别是铝合金带材连续阳极氧化生产技术的氧化槽都是简单的从单件龙门式阳极氧化工艺衍生出来的，槽体铅板使用整块铅板，循环搅拌采用无油空压机空气搅拌，没有大型的储备槽，槽液冷却采用盘管直接在氧化工作槽中冷却，盘管一般设置在工作槽的底部，而且氧化槽槽液为140~180g/L的硫酸槽，阴阳极电压为14~18V，氧化槽温度为20~22℃，氧化时间5~10min。此工艺存在着严重的缺陷，盘管冷却的方式工作槽温度会极端不均，局部温差有可能达到3摄氏度，会造成氧化膜的不均匀，产品彩虹严重。氧化时间过长，生产效率低，造成氧化生产线的速度慢或者氧化槽的设备加长。整块铅板的阴极板方式，由于连续带材氧化的阳极面积比较大，宽度都是1m以上，导电过程会形成边缘极化，铝板两边与中间的氧化膜差别很大，薄氧化膜的情况下膜厚相差达到2μ以上。空气搅拌会有大量的空气溶解在电解液中，加上电解产生的氢气，会在通电两端有空气电阻，电源加载在阴阳极的电压升高，能源浪费。氧化槽液没有进行改进，会造成铝离子溶解过多，基材腐蚀严重，氧化工艺技术缺陷严重。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，为了改进现有氧化工艺的不足，并克服现有存在的设备氧化槽技术铝材为人工操作费时费工的缺陷，提供一种铝带材连续阳极氧化工艺。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝带材连续阳极氧化工艺，包括前处理、阳极氧化和后处理，所述阳极氧化采用的阳极氧化槽为一体结构，所述阳极氧化槽包括上方的工作槽和下方的储备槽，工作槽内设有阴极网格铅板，储备槽通过电解液泵和工作槽相连，工作槽内设有回流至储备槽的溢流口。